CN101755126A - 容量调节涡旋压缩机系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于调节具有电机的涡旋压缩机的容量的系统和方法,包括确定涡旋压缩机的目标容量,当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,并且当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定脉宽调制循环比率,根据所述脉宽调制循环比率来周期性地分开所述压缩机的互相啮合的涡旋构件,从而调节所述涡旋压缩机的容量。

Description

容量调节涡旋压缩机系统和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求享有2007年5月18日提交的美国临时申请No.60/931,022的权益。上述申请的公开内容在此通过引用结合在本文中。
技术领域
本申请涉及压缩机,更具体地,涉及一种用于涡旋压缩机的容量调节系统和方法。
背景技术
这部分的陈述只是提供与本申请相关的背景信息,可能不会构成现有技术。
涡旋压缩机可以用于各种工业和家用设备中,以便在致冷、热泵、HVAC或冷却系统(通常称为“制冷系统”)内循环制冷剂,从而提供期望的加热或冷却效应。涡旋压缩机可以包括一对互相啮合的螺旋套或涡旋构件,其中一个围绕另一个运动,从而限定出一个或多个活动室,所述一个或多个活动室在它们从外部抽吸端口向中心排放端口行进时尺寸逐渐减小。电动机可以驱动旋转涡旋构件。
可以根据制冷系统的负载来调节压缩机的容量,从而提高压缩机的效率。例如,容量调节可以通过分开两个涡旋构件以便形成泄露路径并且使压缩机卸载预定时间的涡旋分开系统来实现。泄露路径可以通过涡旋构件的轴向或径向分开形成。在美国专利No.6,213,731中描述了一种具有通过分开涡旋构件来卸载压缩机的涡旋分开系统的涡旋压缩机,该专利的公开内容通过引用结合在本文中。
也可以通过利用设置在一个或多个位置上的端口的延迟抽吸系统来实现容量调节,所述端口在用阀打开时允许初始形成在涡旋构件之间的压缩室与压缩机的抽吸室连通。端口的打开在初始形成的压缩室和抽吸室之间形成泄露路径,从而使压缩机卸载。这就延迟了形成密封压缩室的时间点,并且从而延迟了压缩的开始。在美国专利No.6,821,092中描述了一种具有通过使中间加压室与抽吸室通风来调节压缩机容量的延迟抽吸系统的涡旋压缩机,该专利的公开内容通过引用结合在本文中。
也可以通过以高于抽吸压力的压力将制冷剂注入到抽吸室中或注入到涡旋构件之间的一个或多个中间加压活动室的制冷剂注入系统来实现容量调节。与正常的压缩机容量相比,可以通过注入更高压力的制冷剂来增加压缩机的容量。在美国专利No.6,619,936中描述了一种具有制冷剂注入系统的涡旋压缩机,该专利的公开内容通过引用结合在本文中。
然而,传统的容量调节系统可能会导致低效率的能量使用或消耗。例如,当使用容量调节系统减小压缩机的容量时,在压缩机卸载的过程中,压缩机可能在操作的同时继续消耗电力。虽然卸载的压缩机不再压缩或循环制冷剂,但卸载的压缩机可能继续消耗电力。
发明内容
描述了一种方法,该方法包括确定具有电机的涡旋压缩机的目标容量,当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,并且当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机。该方法还包括根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定脉宽调制循环比率,根据所述脉宽调制循环比率来周期性地分开所述压缩机的互相啮合的涡旋构件,从而调节所述涡旋压缩机的容量。
在其他特征中,该方法被描述为第二速度为第一速度的一半。
在其他特征中,该方法被描述为第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,并且所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
在其他特征中,该方法包括选择性地打开至少一个阀,以便从在所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放压力,并且调节所述涡旋压缩机的所述容量。
在其他特征中,该方法被描述为第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均包括上容量范围和下容量范围,并且所述选择性地打开所述至少一个阀包括当所述目标容量在所述下容量范围的一个内时打开所述至少一个阀,当所述目标容量在所述上容量范围的一个内时关闭所述至少一个阀。
在其他特征中,该方法被描述为所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,并且所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
在其他特征中,该方法包括以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,从而根据所述目标容量来调节所述涡旋压缩机的所述容量。
另一种方法被描述为包括确定具有互相啮合的涡旋构件和电机的涡旋压缩机的目标容量,当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,并且当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机,所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均具有上容量范围和下容量范围。该方法还包括当所述目标容量在所述上容量范围的一个内时,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第一脉宽调制循环比率,并且根据所述第一脉宽调制循环比率来周期性地打开至少一个阀,以便从由所述互相啮合的涡旋构件所形成的至少一个中间室中释放压力,从而调节所述涡旋压缩机的容量。该方法还包括当所述目标容量在所述下容量范围的一个内时,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第二脉宽调制循环比率,打开所述至少一个阀,并且根据所述第二脉宽调制循环比率来周期性地分开所述互相啮合的涡旋构件,从而调节所述涡旋压缩机的所述容量。
在其他特征中,该方法被描述为所述第二速度是所述第一速度的一半,并且所述第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
在其他特征中,该方法被描述为所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,并且所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
在其他特征中,该方法包括以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,从而根据所述目标容量来调节所述涡旋压缩机的容量。
描述了一种系统,其包括具有互相啮合的涡旋构件和电机的涡旋压缩机、通过分开所述互相啮合的涡旋构件来调节所述涡旋压缩机容量的涡旋分开系统和连接到所述电机与所述涡旋分开系统的控制器。控制器确定所述涡旋压缩机的目标容量,当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第一脉宽调制循环比率,并且根据所述第一脉宽调制循环比率来操作所述涡旋分开系统,从而调节所述涡旋压缩机的所述容量。
在其他特征中,该系统被描述为所述第二速度是所述第一速度的一半,并且所述第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
在其他特征中,该系统被描述为所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均包括上容量范围和下容量范围,并且所述系统进一步包括连接到所述控制器的延迟抽吸系统,所述延迟抽吸系统通过选择性地打开至少一个阀来将压力从所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放来调节所述涡旋压缩机的所述容量。所述控制器通过在所述目标容量处于在所述下容量范围的一个内时打开所述至少一个阀、并且当所述目标容量在所述上容量范围的一个内时关闭所述至少一个阀来操作所述延迟抽吸系统。
在其他特征中,该系统被描述为所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个包括上容量范围和下容量范围,并且所述系统进一步包括连接到所述控制器的延迟抽吸系统,所述延迟抽吸系统通过选择性地打开至少一个阀来将压力从所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放来调节所述涡旋压缩机的所述容量。当所述目标容量在所述下容量范围的一个内时,所述控制器根据所述第一脉宽调制循环比率来打开所述至少一个阀并且操作所述涡旋分开系统。当所述目标容量在所述上容量范围的一个内时,所述控制器根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第二脉宽调制循环比率,并且根据所述第二脉宽调制循环比率来周期性地打开所述至少一个阀。
在其他特征中,该系统被描述为所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
在其他特征中,该系统进一步包括连接到所述控制器的制冷剂注入系统,所述控制器通过以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,来调节所述涡旋压缩机的所述容量。所述控制器根据所述目标容量来操作所述制冷剂注入系统。
在其他特征中,系统被描述为所述制冷剂注入系统包括将所述涡旋压缩机的壳体的注入配件与所述中间室连接的柔性管和允许所述壳体的所述注入配件与所述中间室之间的连接的可滑动连接器中的至少一个。
应用的其他方面将从这里所提供的说明中很清楚。应该理解的是,该说明和具体例子只是用于说明,而不是意图限制本申请的范围。
附图说明
这里所描述的附图只是用于说明,而决不意于以任何方式来限制本申请的范围。
图1为具有涡旋分开系统的涡旋压缩机的剖视图;
图2为具有涡旋分开系统的涡旋压缩机的剖视图;
图3为包括环形阀圈的延迟抽吸系统的透视图;
图4为环形阀圈的透视图;
图5为具有延迟抽吸系统的涡旋压缩机的剖视图;
图6为具有延迟抽吸系统的涡旋压缩机的剖视图;
图7为具有涡旋分开系统和延迟抽吸系统的涡旋压缩机的剖视图;
图8为具有涡旋分开系统和制冷剂注入系统的涡旋压缩机的剖视图;
图9为具有涡旋分开系统和制冷剂注入系统的涡旋压缩机的剖视图;
图10为制冷剂注入系统的剖视图;
图11为制冷系统视图;
图12为起作用的脉宽调制循环比率的图;
图13为用于具有涡旋分开系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图;
图14a为用于具有延迟抽吸系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图;
图14b为用于具有延迟抽吸系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图;
图15a为用于具有涡旋分开系统和延迟抽吸系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图;
图15b为用于具有涡旋分开系统和延迟抽吸系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图;
图16为包括制冷剂注入系统的制冷系统的视图;
图17为用于具有制冷剂注入系统的涡旋压缩机的操作算法的流程图。
具体实施方式
下面的说明实质上只是示例性的,而并不意图限制本申请、其应用或使用。应该理解的是,在所有的附图中,对应的附图标记表示类似的或相对应的部分和特征。
当在这里使用时,术语模块、控制模块和控制器指的是下面的一个或多个:专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用的、专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其他合适的部件。当在这里使用时,计算机可读介质指的是能够存储用于计算机的数据的任意介质。计算机可读介质可以包括,但是并不限于,存储器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、穿孔卡片、指拨开关(dip switch)、CD-ROM、软盘、磁带、其他磁性介质、光学介质或能够存储用于计算机的数据的任何其他装置或介质。
参考图1和2,涡旋压缩机10a可以具有变速电动机12和容量调节系统,容量调节系统包括选择性地将涡旋构件14、16分开的涡旋分开系统32。变速电动机12可以具有两个或更多个速度。可替代地,可以使用具有变频驱动的电动机。可以通过控制电动机速度和/或通过周期性地分隔涡旋构件14、16来调节压缩机容量。
电动机12可以为二极/四极电机,其在2-极构造中以例如在60Hz下3,600rpm的高速运行,并且在4-极构造中以例如在60Hz下1,800rpm的低速运行。这种电动机在美国专利No.6,175,209中进行了描述,其公开内容通过引用结合于本文中。电动机12可以由单相或三相交流电电源供电。电动机12可以由构造为选择性地以高速或低速驱动电动机12的电机控制电路来控制,例如美国专利No.5,689,168中所描述的用于双速电机的控制电路,该专利的公开内容通过引用结合于本文中。
涡旋压缩机10a可以包括驱动地连接到由电动机12驱动的曲轴上的旋转涡旋构件16。不旋转涡旋构件14可以定位成与旋转涡旋构件16啮合接合。涡旋压缩机10a的壳体18可以限定涡旋压缩机10a的内部。分隔20可以设置成靠近壳体18的上端,以便将内部分成上端的排放室22和下端的抽吸室24。当旋转涡旋构件16相对于不旋转涡旋构件14旋转时,可以经由抽吸配件26将制冷剂吸入到抽吸室24中。制冷剂可以从抽吸室24被吸入到设置在不旋转涡旋构件14中的抽吸端口28中。互相啮合的涡旋构件14、16可以限定移动袋,当移动袋径向向内运动时由于旋转涡旋构件16的旋转运动,这些移动袋的尺寸逐渐减小,从而压缩经由抽吸端口28进入的制冷剂。可以经由设置在不旋转涡旋构件14中的排放端口30将压缩的制冷剂排放到排放室22中。可以在排放端口30内设置坐置于其中的压力响应排放阀。
涡旋分开系统32可以包括活塞36和电磁阀40。活塞36可以与在排放室22的上端内的套筒38形成密封。活塞36、套筒38和壳体18可以形成室50。活塞36的下端可以包括可以螺纹接收在或者紧固在排放端口30内的端口配件34。活塞36可以包括内部空腔41和多个排放通道42。加压的制冷剂可以克服排放阀的偏置负载,从而打开排放阀并且允许加压的制冷剂流过内部空腔41,流过排放通道42,并且进入到排放室22中。
活塞36可以限定延伸穿过活塞36以便将排放室22与室50连通地连接的通道44和孔46。室50可以通过管48连通地连接到电磁阀40。
为了加载涡旋压缩机10a,并且将不旋转涡旋构件14偏置成与旋转涡旋构件16密封接合,电磁阀40可以阻挡室50和抽吸室24之间的连通。在这种位置中,室50与排放室22连通,并且处于排放压力的加压制冷剂可填充室50。在这种位置中,中间空腔43(同样示出在图3中)内的中间压力可以作用于不旋转涡旋构件14以将不旋转涡旋构件14向旋转涡旋构件16偏压,以密封和接合各个涡旋构件14、16的轴向端。在图1中,电磁阀40示出为阻挡室50和抽吸室24之间的连通,并且不旋转涡旋构件14示出为被偏压成与旋转涡旋构件16密封接合。
为了卸载涡旋压缩机10a并且分开涡旋构件14、16,电磁阀40可以允许室50和抽吸室24之间的直接连通,从而将室50中的压力释放到抽吸室24中。随着室50中的压力释放到抽吸室24中,活塞36相对侧的压差将使不旋转涡旋构件14向上运动,从而使各个涡旋构件14、16的轴向尖端分开,并且压力较高的袋将泄放到压力较低的袋,并且最终泄放到抽吸室24。通过分开涡旋构件14、16而产生泄露路径,就可以卸载涡旋压缩机10a。孔46可以控制排放室22和室50之间的排放气体的流动。当发生卸载时,排放阀可以运动到其闭合位置,从而防止高压制冷剂从排放室22回流。在图2中,电磁阀40示出为允许室50和抽吸室24之间的连通,并且不旋转涡旋构件14轴向升高且与旋转涡旋构件16分开。
当要继续压缩制冷剂时,电磁阀40可以阻挡室50和抽吸室24之间的连通,从而允许室50被来自排放室22并通过通道44和孔46的排放压力加压。
参考图11,涡旋压缩机10a可以由控制器302控制,并且可以是包括冷凝器306和蒸发器308的制冷系统300的一部分。涡旋压缩机10a可以对循环到冷凝器306和蒸发器308的制冷剂进行压缩,从而冷却制冷空间。控制器302可以连接到一个或多个制冷系统传感器,例如排放温度或压力传感器304。也可以使用抽吸温度或压力传感器,或者其他合适的制冷系统传感器。所感测到的压力或温度可以指示制冷系统的负载。控制器302可以根据由所感测的制冷系统条件得到的目标容量(TC),通过调节电动机12的速度和/或通过周期性地分开涡旋构件14、16,来调节压缩机的容量,从而与制冷系统负载匹配。
在图11中,涡旋压缩机10a示出为具有容量调节系统,其可以包括前面参考图1和2描述的涡旋分开系统32。涡旋分开系统32的电磁阀40可以由控制器302控制,控制器302可以在操作循环上操作电磁阀40。控制器302可以通过涡旋分开系统32的脉宽调制(PWM)来控制压缩机的容量。特别地,控制器302可以在操作循环的一部分上控制电磁阀40的PWM。例如,控制器302可以通过在操作过程中使电磁阀起作用和不起作用而以期望的容量百分比操作涡旋压缩机10a。电磁阀40的PWM循环比率可以确定涡旋压缩机10a的操作百分比容量。
参考图12(a)和12(b),示出了10秒的操作循环。在图12(a)中,具有50%的作用占空比的50%的循环比率(cyclic ratio),示出为具有交替的五秒的作用(activation)和不作用(deactivation)周期。作用和不作用周期可以与电磁阀40或者构造用于脉宽调制的其他部件的作用和不作用相对应。操作循环的周期为10秒,操作循环的频率为0.1赫兹。循环比率可以计算为作用时间与总操作循环周期的比率。例如,在图12(b)中,示出了25%的循环比率,或者具有25%的作用占空比。2.5秒的作用周期与7.5秒的压缩机卸载周期相交替。可以使用其他的操作循环周期。例如,可以使用5秒、20秒、30秒或任何其他合适周期的操作循环。
除了通过轴向分开涡旋构件14、16来调节压缩机容量外,控制器302也可以通过调节电动机的速度以使压缩机的效率最大来控制压缩机的容量。特别地,控制器302可以在以高速操作电动机12的同时改变电磁阀40的PWM循环比率,从而产生高的压缩机容量范围。控制器302也可以在以低速操作电动机12的同时改变电磁阀40的PWM循环比率,从而产生低的压缩机容量范围。
参考图13,该流程图图示了用于具有两速电动机12和图1与2所示的涡旋分开系统32的涡旋压缩机10a的操作算法1300。在步骤1302中,控制器302可以接收来自制冷系统传感器的一个或多个操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度信号、排放压力信号、抽吸温度信号、抽吸压力信号和/或任何其他合适的制冷传感器信号。在步骤1304中,控制器302可以根据所接收的(一个或多个)传感器信号来确定用于压缩机的TC。在步骤1306中,控制器302可以确定TC是否大于50%。
在步骤1308中,当TC大于50%时,控制器302可以将电动机的速度设为高值。在步骤1310中,控制器302可以根据TC来设定涡旋分开系统32的PWM循环比率。例如,在步骤1310中,当TC为80%时,控制器302可以设定涡旋分开系统32的电磁阀40的PWM频率,以便实现80%的容量。
在步骤1312中,当TC不大于50%时,控制器302可以将电动机的速度设为低值。在步骤1314中,控制器302可以根据TC来设定涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而导致较慢的电动机的速度。例如,当TC为40%时,控制器302可以设定涡旋分开系统32的电磁阀40的PWM循环比率,以便实现80%的容量。这样,更低的电动机速度可以导致压缩机的容量减少50%。为了将容量从50%进一步减小到40%,控制器302可以将电磁阀40的PWM循环比率设定为80%,即,50%的80%即为40%的容量。
与通过调节PWM循环比率而不调节电动机速度来调节压缩机容量的系统相比,通过相应地调节电动机的速度并且调节涡旋分开系统32的PWM循环比率提高了压缩机的效率。对于在低于50%的容量下的操作,压缩机效率尤其提高了。通过降低电动机12的速度来实现小于50%的压缩机容量的调节,这比以全速驱动电动机12和旋转涡旋构件16同时将涡旋构件14、16分开多于半个操作周期的系统更有效地利用了电能。
参考图1,涡旋压缩机10a可以包括正位移油泵52。传统上,使用离心式油泵。然而,当电动机12以低速操作时,可能需要正位移油泵52提供额外的泵油容量。
利用二极/四极电动机12可以允许在涡旋压缩机10a操作过程中的动态速度调节。例如,在四极模式中,电动机12具有比二极模式中更低的锁定转子电流和更低的起动电流。由于这个原因,可以在四极模式中起动电动机12,以便限制起动电流。当卸载涡旋压缩机10a时,电动机12可以切换到二极模式。此外,可以允许电动机12的转子在压缩机卸载过程中滑行。可以在转子停止前再次给电动机12输送电力,从而保持低的再起动电流。
参考图3到6,另一种容量控制系统可以包括利用环形阀圈126来调节容量的延迟抽吸系统100。环形阀圈126可以选择性地将压力从涡旋构件14、16内的中间室释放,从而形成从中间室到抽吸室24的泄露路径。如图3、5和6所示,环形阀圈126可以附连到不旋转涡旋构件14。环形阀圈126的阀102、122可以选择性地打开,以便将压力通过室106和108释放。可以对环形阀圈126的阀102、122进行脉宽调制,从而改变容量。
图5和6所示的涡旋压缩机10b类似于图1和2所示的涡旋压缩机10a,除了图5和6所示的涡旋压缩机10b包括代替涡旋分开系统32的用于压缩机容量调节的环形阀圈126。正如下面参考图7到9要讨论的,也可以将压缩机构造为经由延迟抽吸方式和涡旋分开方式两者来调节容量。
参考图3和4,环形阀圈126可以包括选择性地打开和关闭阀102、122的致动机构124。环形阀圈126可以包括具有枢转区域132、158的大体为拱形的体部。阀102、122可以包括第一端部和第二端部及设置在这两个端部之间的中间部分。中间部分的直径可以大体类似于环形阀圈126中的孔的直径,并且可以以可滑动的方式设置在其中。阀端部的直径可以大于孔的直径。可以通过偏压构件(例如弹簧170)将阀102、122朝向不旋转涡旋构件侧壁110促动。
致动机构124可以包括螺线管。操作时,当期望进行容量调节时,致动机构124可以提供致动臂171的线性位移。更具体地,在致动机构124包括螺线管时,其可以被控制以允许致动臂171的线性位移。致动臂171的位移可能会使环形阀圈126在相对于不旋转涡旋构件具有径向向外和切向分量的方向上产生位移。更具体地,位移可以使环形阀圈126绕枢转区域132旋转,从而将阀102从第一位置位移到从第一位置径向向外的第二位置,在所述第一位置室106未被密封。此外,环形阀圈126的旋转也可以导致阀122的位移。
延迟抽吸系统100的作用可以将压缩机的容量减少一定的百分比,该一定的百分比取决于室106和108的位置。例如,当压缩机以全速运转并且阀102、122打开时,延迟抽吸系统100的作用可以将压缩机容量减少或降低67%。此外,当压缩机以低速运转时,延迟抽吸系统100的作用可以将压缩机容量减少或降低到33%,即,67%的50%为大约33%。
此外,可以通过包括以脉宽调制方式操作致动机构124的脉宽调制来操作延迟抽吸系统100。在这种情况下,可以周期性地在操作循环的一部分上打开阀102、122。根据室106、108的位置,通过操作具有脉宽调制的延迟抽吸系统100,就可以在压缩机以全速运转时使容量在100%和67%之间变化,并且在压缩机以低速运转时使容量在50%和33%之间变化。
参考图11,容量调节系统可以包括前面参考图3到6所描述的延迟抽吸系统100。控制器302可以通过控制致动机构124的位置以使延迟抽吸系统100起作用,来根据制冷系统负载控制压缩机容量,从而使压缩机效率最大。除了通过延迟抽吸系统100来调节压缩机容量之外,控制器302还可以通过改变电动机12的速度来调节压缩机容量,以使压缩机效率最大。
参考图14a,该流程图图示了用于具有两速电动机12和延迟抽吸系统100的压缩机10b的操作算法1400。能够访问控制器302的计算机可读介质可以具有用于控制器302以执行操作算法1400的计算机可执行指令。在步骤1402中,控制器302接收来自(一个或多个)制冷系统传感器的(一个或多个)操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度、排放压力、抽吸温度和/或抽吸压力。在步骤1404中,控制器302根据所接收的(一个或多个)信号来估计制冷系统负载,并且根据所估计的系统负载来确定压缩机的TC。在步骤1406中,控制器302确定TC是否大于50%。
在步骤1408中,当TC大于50%时,控制器302将电动机的速度设为高值。在步骤1410中,控制器302确定TC是否大于容量阈值(Thrsh14)。例如,Thrsh14可以是67%。在步骤1420中,当TC大于Thrsh14时,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302使延迟抽吸系统100不起作用,或者如果系统100先前不起作用,则控制器302继续操作而不使延迟抽吸系统100起作用。然后,控制器302可以循环返回到步骤1402以便接收(一个或多个)操作信号。在步骤1422中,当TC不大于Thrsh14时,如果系统100先前是起作用的,则控制器302可以使延迟抽吸系统100起作用,或者如果系统100先前是起作用的,则控制器302可以在延迟抽吸系统100起作用的情况下继续操作。然后,控制器302可以循环返回到步骤1402。例如,如果Thrsh14为67%,并且确定TC为60%,则控制器302可以将电动机速度设为高值,并且使延迟抽吸系统100起作用。
在步骤1412中,当TC不大于50%时,则控制器302可以将电动机速度设为低值。在步骤1414中,控制器302可以确定TC是否大于Thrsh14/2。通过将TC与Thrsh14的一半相比较,控制器302就可以考虑到由于如在步骤1412中设定的较慢的电动机速度而减少的压缩机容量。在步骤1416中,当TC不大于Thrsh14的一半时,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,那么控制器302可以使延迟抽吸系统100起作用,或者,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,那么控制器302可以在延迟抽吸系统100起作用的情况下继续操作。在步骤1418中,当TC大于Thrsh14的一半时,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,那么控制器可以使延迟抽吸系统100不起作用,或者如果延迟抽吸系统100先前是不起作用的,那么控制器可以在延迟抽吸系统100不起作用的情况下继续操作。然后,控制器可以循环返回到步骤1402。例如,如果Thrsh14为67%,并且确定TC为30%,则控制器302可以将电动机速度设为低值,并且使延迟抽吸系统100起作用。
通过调节电动机的速度并且选择性地使延迟抽吸系统100起作用,这比通过使延迟抽吸系统100起作用而不调节电动机速度来调节压缩机容量的系统提高了压缩机的效率。通过降低电动机的速度来实现小于50%的压缩机容量的调节,这比以全速驱动电动机12和旋转涡旋构件16同时从旋转和不旋转涡旋构件14、16之间的中间室中释放压力的系统更有效地利用了电能。
参考图14b,该流程图图示了用于具有两速电动机12和延迟抽吸系统100的压缩机10b的操作算法1450。在操作算法1450中,延迟抽吸系统100通过脉宽调制来操作。能够访问控制器302的计算机可读介质可以具有用于控制器302用以执行操作算法1450的计算机执行指令。在步骤1452中,控制器302接收来自(一个或多个)制冷系统传感器的(一个或多个)操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度、排放压力、抽吸温度和/或抽吸压力。在步骤1454中,控制器302根据所接收的(一个或多个)信号来估计制冷系统负载,并且根据所估计的系统负载来确定压缩机的TC。在步骤1456中,控制器302确定TC是否大于50%。
在步骤1458中,当TC大于50%时,控制器302将电动机的速度设为高值。在步骤1460中,当TC小于50%时,控制器302将电动机的速度设为低值。
在步骤1462中,控制器302可以根据TC通过延迟抽吸系统100的脉宽调制操作来调节容量。例如,在电动机速度设为高值的情况下,当TC在100%和容量阈值(Thrsh14)之间时,控制器302可以使用脉宽调制。正如图14a,Thrsh14可以为67%。当TC小于Thrsh14时,控制器302可以在阀102、122在操作循环上完全打开的情况下操作延迟抽吸系统100。同样地,在电动机速度设为低值的情况下,当TC在50%和Thrsh14的一半之间时,控制器302可以使用脉宽调制。当TC小于Thrsh14的一半并且电动机速度设为低值时,则控制器302可以在阀102、122在操作循环上完全打开的情况下操作延迟抽吸系统100。
通过调节电动机的速度并且脉宽调制延迟抽吸系统100的作用,就可以更精确地满足TC并且提高压缩机的效率。
参考图7,压缩机10c可以同时包括涡旋分开系统32和延迟抽吸系统100,以便提供多个泄露路径选择。在这种情况下,涡旋压缩机10c可以通过调节电动机12的速度,例如在高速和低速之间切换,通过前面参考图1和2所讨论的周期性地分开涡旋构件14、16,并且通过前面参考图3到6所讨论的释放涡旋构件14、16内的中间室的压力来调节容量。
参考图11,涡旋压缩机10c可以由控制器302控制,控制器302根据制冷系统的负载通过控制电动机12的速度、使涡旋分开系统32起作用以及使延迟抽吸系统100起作用来调节压缩机的容量。此外,涡轮分开系统32和延迟抽吸系统100可以通过脉宽调制来操作。控制器302可以控制涡旋分开系统32和/或延迟抽吸系统100的PWM循环比率。
参考图15a,该流程图示出了用于如图7所示的具有两速电动机12、延迟抽吸系统100和涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的操作算法1500。能够访问控制器302的计算机可读介质可以具有用于控制器302用以执行操作算法1500的计算机可执行指令。
在步骤1502中,控制器302接收来自(一个或多个)制冷系统传感器的(一个或多个)操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度、排放压力、抽吸温度和/或抽吸压力。在步骤1504中,控制器302根据所接收的(一个或多个)信号来估计制冷系统负载,并且根据所估计的系统负载来确定涡旋压缩机10c的TC。控制器302可以将TC与一个或多个阈值进行比较,从而确定接下来的控制策略。如图15所示以及下面所讨论的,可以将TC与第一阈值(Thrsh15A)、第二阈值(Thrsh15B)和/或第三阈值(Thrsh15C)比较。可以将Thrsh15A、Thrsh15B和Thrsh15C选择为使涡旋压缩机10c的效率最大。例如,Thrsh15A可以为67%,Thrsh15B可以为50%,并且Thrsh15C可以为33%。根据目标容量与Thrsh15A、Thrsh15B和Thrsh15C的比较,可以根据下表在算法1500的迭代过程中执行第一控制支路1550、第二控制支路1552、第三控制支路1554和第四控制支路1556中的一个:
Figure G2008800249943D00161
当Thrsh15A为67%,Thrsh15B为50%,并且Thrsh15C为33%时,可以根据下表执行控制支路1550、控制支路1552、控制支路1554和控制支路1556中的一个:
Figure G2008800249943D00162
上面例子中的阈值只是举例而已。也可以使用Thrsh15A、Thrsh15B和Thrsh15C的其他值。
在步骤1506中,控制器302可以确定TC是否大于ThrshA。当TC大于ThrshA时,控制器302可以执行控制支路1550。特别地,在步骤1508中,控制器302可以将电动机的速度设为高值。在步骤1509中,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302可以使延迟抽吸系统100不起作用,或者如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302可以在延迟抽吸系统100不起作用的情况下继续操作。在步骤1510中,控制器302然后可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以便产生泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC来调节涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302返回到步骤1502,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1512中,控制器302可以确定TC是否大于ThrshB。当TC大于ThrshB时,控制器302可以执行控制支路1552。特别地,在步骤1514中,控制器302可以将电动机的速度设为高值。在步骤1516中,如果延迟抽吸系统100先前是不起作用的,则控制器302可以使延迟抽吸系统100起作用,或者,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302可以在延迟抽吸系统100起作用的情况下继续操作。在步骤1518中,控制器302然后可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以便形成泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC来调整涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302返回到步骤1502,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1520中,控制器302可以确定TC是否大于Thrsh15C。当TC大于Thrsh15C时,控制器302可以执行控制支路1554。特别地,在步骤1522中,控制器302可以将电动机的速度设为低值。在步骤1523中,如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302可以使延迟抽吸系统100不起作用,或者如果延迟抽吸系统100先前是不起作用的,则控制器302可以在延迟抽吸系统100不起作用的情况下继续操作。在步骤1524中,控制器302可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以便形成泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC来调整涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302返回到步骤1502,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1520中,当TC不大于Thrsh15C时,控制器302可以执行控制支路1556。特别地,在步骤1526中,控制器可以将电动机的速度设为高值。在步骤1528中,如果延迟抽吸系统100先前是不起作用的,则控制器302可以使延迟抽吸系统100起作用,或者如果延迟抽吸系统100先前是起作用的,则控制器302可以在延迟抽吸系统100起作用的情况下继续操作。在步骤1530中,控制器302然后可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以形成泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC来调整涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302返回到步骤1502,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
这样,控制器302可以通过调节电动机的速度、使涡旋分开系统32和延迟抽吸系统100起作用来精确并且有效地调节压缩机的容量,从而满足TC。
参考图15b,该流程图示出了用于如图7所示的具有两速电动机12、延迟抽吸系统100和涡旋分开系统32的压缩机10c的操作算法1560。操作算法1560可以在涡旋分开系统32和延迟抽吸系统100每个均能够被脉宽调制的情况下使用。能够访问控制器302的计算机可读介质可以具有用于控制器302以便执行操作算法1560的计算机可执行指令。
在步骤1562中,控制器302接收来自(一个或多个)制冷系统传感器的(一个或多个)操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度、排放压力、抽吸温度和/或抽吸压力。在步骤1563中,控制器302根据所接收的(一个或多个)信号来估计制冷系统负载,并且根据所估计的系统负载来确定涡旋压缩机10c的TC。控制器302将TC与一个或多个阈值进行比较,从而确定接下来的控制策略。如前面参考图15a所讨论的,可以将TC与Thrsh15A、Thrsh15B和/或Thrsh15C比较,可以将Thrsh15A、Thrsh15B和/或Thrsh15C选择为使涡旋压缩机10c的效率最大。Thrsh15A可以为67%,Thrsh15B可以为50%,并且Thrsh15C可以为33%。根据目标容量与Thrsh15A、Thrsh15B和Thrsh15C的比较,可以根据下表在算法1560的迭代过程中执行第一控制支路1580、第二控制支路1582、第三控制支路1584和第四控制支路1586中的一个:
Figure G2008800249943D00181
当Thrsh15A为67%,Thrsh15B为50%,并且Thrsh15C为33%时,可以根据下表执行控制支路1580、控制支路1582、控制支路1584和控制支路1586中的一个:
Figure G2008800249943D00182
Figure G2008800249943D00191
上面例子中的阈值只是举例而已。也可以使用Thrsh15A、Thrsh15B和Thrsh15C的其他值。
在步骤1564中,控制器302可以确定TC是否大于ThrshA。当TC大于ThrshA时,控制器302可以执行控制支路1580。特别地,在步骤1565中,控制器302可以将电动机的速度设为高值。在步骤1566中,控制器302可以使涡旋分开系统32不起作用,从而涡旋构件14、16不分开。在步骤1567中,控制器302可以根据TC通过调节延迟抽吸系统100的PWM循环比率,来调节压缩机容量。通过脉宽调制延迟抽吸系统100,控制器302可以能够精确和有效地满足TC。然后控制器302可以返回到步骤1562,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1568中,控制器302可以确定TC是否大于ThrshB。当TC大于ThrshB时,控制器302可以执行支路1582。具体地,在步骤1569中,控制器302可以将电动机的速度设为高值。在步骤1570中,控制器可以通过打开阀102、122而完全使延迟抽吸系统100起作用。在步骤1571中,控制器302可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以形成泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC调制涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302可以返回到步骤1562,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1572中,控制器302可以确定TC是否大于Thrsh15C。当TC大于Thrsh15C时,控制器302可以执行支路1584。具体地,在步骤1573中,控制器302可以将电动机的速度设为低值。在步骤1574中,控制器302可以使涡旋分开系统32不起作用,从而涡旋构件14、16不分开。在步骤1575中,控制器302可以根据TC通过调整延迟抽吸系统100的PWM循环比率,来调节压缩机容量。通过脉宽调制延迟抽吸系统100,控制器302可以能够精确和有效地满足TC。然后控制器302可以返回到步骤1562,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1572中,当TC不大于Thrsh15C时,控制器302可以执行支路1586。具体地,在步骤1576中,控制器可以将电动机的速度设为高值。在步骤1577中,如果延迟抽吸系统100先前是不起作用的,则控制器302可以完全使延迟抽吸系统100起作用,或者通过打开阀122、102而与延迟抽吸系统100一起继续操作。在步骤1578中,控制器302然后可以通过周期性地分开涡旋构件14、16以便形成泄露路径,来调节具有涡旋分开系统32的涡旋压缩机10c的容量。控制器302可以根据TC来调制涡旋分开系统32的PWM循环比率,从而调节压缩机容量。然后控制器302返回到步骤1562,并且再次接收(一个或多个)操作信号。
这样,控制器302通过在高速和低速之间切换电动机的速度,通过用涡旋分开系统32形成泄露路径,并且通过用延迟抽吸系统100形成泄露路径,来调节压缩机容量。通过在将电动机速度设为高值的情况下对延迟抽吸系统100进行脉宽调制,控制器302可以能够精确并且有效地满足第一预定容量范围。通过在将电动机速度设为高值、并且完全使延迟抽吸系统100起作用的情况下对涡旋分开系统32进行脉宽调制,控制器可以能够精确并且有效地满足第二预定容量范围。通过在将电动机速度设为低值的情况下对延迟抽吸系统100进行脉宽调制,控制器302可以能够精确并且有效地满足第三预定容量范围。通过在将电动机速度设为低值并且完全使延迟抽吸系统100起作用的情况下对涡旋分开系统32进行脉宽调制,控制器可以能够精确并且有效地满足第四预定容量范围。
参考图8和9,除了前面所描述的容量控制系统外,还可以将涡旋压缩机构造为具有用于将制冷剂注入到中间加压移动室中的制冷剂注入系统203。可以将涡旋压缩机10d、10e构造为具有制冷剂注入系统203和涡旋分开系统32。制冷剂注入系统203也可以与延迟抽吸系统100一起使用。
壳体注入配件202延伸穿过壳体18。参考图8,壳体注入配件202可以连接到柔性管204。柔性管204可以连接到可以紧固到不旋转涡旋构件14的涡旋构件注入配件206。当不旋转涡旋构件14与旋转涡旋构件16轴向分开时,柔性管204允许壳体注入配件202与涡旋构件注入配件206连通。这样,柔性管204允许不旋转涡旋构件轴向移动,而不必将壳体注入配件202从涡旋构件注入配件206断开。涡旋构件注入配件206连接到在不旋转涡旋构件14内径向延伸的室200。室200可以连接到由互相啮合的不旋转涡旋构件14和旋转涡旋构件16限定的中间移动压力室。可以通过室200、涡旋构件注入配件206、柔性管204和壳体注入配件202将制冷剂注入到中间移动压力室中,从而提高涡旋压缩机10d的容量。
参考图9,壳体注入配件202可以连接到可滑动连接器224。可滑动连接器224可以连接到管220,管220连接到不旋转涡旋构件14。管220可以连接到在不旋转涡旋构件14内径向延伸的室200。室200可以连接到由互相啮合的不旋转涡旋构件14和旋转涡旋构件16限定的中间移动压力室。可以通过室200、管220、可滑动连接器224和壳体注入配件202将制冷剂注入到中间移动压力室,从而提高涡旋压缩机10e的容量。
参考图10,示出了壳体注入配件202、可滑动连接器224和管220。可滑动连接器224可以包括密封元件230。密封元件230可以是弹性环。当不旋转涡旋构件14与旋转涡旋构件16轴向分开时,滑动连接器224可以允许壳体注入配件202与管220连通。这样,可滑动连接器224允许不旋转涡旋构件14轴向移动,而不必将壳体注入配件202从管222断开。
参考图16,制冷系统400包括涡旋压缩机10d/10e,其构造为具有制冷剂注入系统203、冷凝器306、第一膨胀阀或节流阀352、闪发器或节流器350、第二膨胀阀或节流阀354、蒸发器308和将所示部件互相连接的管件。制冷剂由涡旋压缩机10d/10e压缩并且被排放到冷凝器306。制冷剂通过膨胀阀352,并且在其被分为气体和液体的闪发器350中膨胀。气态制冷剂进一步通过管件,从而由前面参考图8、9和10所描述的制冷剂注入系统203被引入到压缩机中。剩余的制冷剂在膨胀阀354中进一步膨胀,并且在蒸发器308中蒸发,并再次被送入到压缩机中。
闪发器350和制冷剂注入系统203的并入允许将压缩机的容量增加到高于涡旋压缩机10d/10e的固定容量。例如,当电动机12以高速操作时,涡旋压缩机10d/10e的容量可以增加大约20%,从而为涡旋压缩机10d/10e提供为其正常完全容量的120%的容量。当电动机12以低速操作时,涡旋压缩机的容量可以增加大约10%,从而为压缩机提供为其正常完全容量的大约60%的容量。可以在管件内设置电磁阀356或其他合适的制冷剂控制机构。可以通过电磁阀356的PWM来控制涡旋压缩机10d/10e的容量增加的百分量。通过与其他压缩机调节系统一起使用制冷剂注入系统203,就可以提供在0和120%之间任意容量的压缩机容量。控制器302还可以控制电磁阀356的PWM,从而控制制冷剂的注入。
参考图17,该流程图图示了用于具有电动机12、制冷剂注入系统203和诸如涡旋分开系统32和/或延迟抽吸系统100的(一个或多个)容量调节系统的压缩机10d/10e的操作算法1700。能够访问控制器302的计算机可读介质可以具有用于控制器302以便执行操作算法1700的计算机可执行指令。
在步骤1702中,控制器302接收来自(一个或多个)制冷系统传感器的(一个或多个)操作信号。例如,控制器302可以接收排放温度、排放压力、抽吸温度和/或抽吸压力。在步骤1704中,控制器302根据所接收的(一个或多个)信号来估计制冷系统负载,并且根据所估计的系统负载来确定压缩机的TC。
在步骤1706中,控制器302确定TC是否大于100%。当TC大于100%时,控制器302可以在步骤1708中将电动机12的速度设为高值,并且可以在步骤1710中通过制冷剂注入系统来调节压缩机的容量。控制器302然后可以返回到步骤1702并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1712中,控制器302可以确定TC是否大于60%。当TC大于60%时,控制器302可以在步骤1714中将电动机12的速度设为高值,并且可以在步骤1716中通过(一个或多个)容量调节系统来调节压缩机10d/10e的容量。之后,控制器302可以返回到步骤1702并且再次接收(一个或多个)操作信号。
在步骤1718中,控制器302可以确定TC是否大于50%。当TC大于50%时,控制器302可以在步骤1720中将电动机12的速度设为低值,并且可以在步骤1722中通过制冷剂注入系统来调节压缩机的容量。之后,控制器302可以返回到步骤1702并且再次接收(一个或多个)操作信号。
当在步骤1718中TC不大于50%时,控制器302可以在步骤1724中将电动机12的速度设为低值,并且可以在步骤1726中通过(一个或多个)容量调节系统来调节涡旋压缩机10d/10e的容量。之后,控制器302可以返回到步骤1702并且再次接收(一个或多个)操作信号。
这样,控制器302可以通过用制冷剂注入系统203、涡旋分开系统32和/或延迟抽吸系统100来调节压缩机的容量,以便精确满足TC,从而使压缩机的效率最大。

Claims (20)

1.一种方法,包括:
确定具有电机的涡旋压缩机的目标容量;
当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,并且当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机;
根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定脉宽调制循环比率;
根据所述脉宽调制循环比率来周期性地分开所述压缩机的互相啮合的涡旋构件,从而调节所述涡旋压缩机的容量。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述第二速度是所述第一速度的一半。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,并且所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
4.如权利要求1所述的方法,进一步包括选择性地打开至少一个阀,以便从在所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放压力,并且调节所述涡旋压缩机的所述容量。
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均包括上容量范围和下容量范围,并且所述选择性地打开所述至少一个阀包括:
当所述目标容量在所述下容量范围中的一个内时打开所述至少一个阀;
当所述目标容量在所述上容量范围中的一个内时关闭所述至少一个阀。
6.如权利要求5所述的方法,其中,所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,并且所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
7.如权利要求4所述的方法,进一步包括以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,从而根据所述目标容量来调节所述涡旋压缩机的所述容量。
8.如权利要求1所述的方法,进一步包括以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,从而根据所述目标容量来调节所述涡旋压缩机的所述容量。
9.一种方法,包括:
确定具有互相啮合的涡旋构件和电机的涡旋压缩机的目标容量;
当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,并且当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机,所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均具有上容量范围和下容量范围;
当所述目标容量在所述上容量范围中的一个内时,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第一脉宽调制循环比率,并且根据所述第一脉宽调制循环比率来周期性地打开至少一个阀,以便从由所述互相啮合的涡旋构件所形成的至少一个中间室中释放压力,从而调节所述涡旋压缩机的容量;
当所述目标容量在所述下容量范围中的一个内时,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第二脉宽调制循环比率,打开所述至少一个阀,并且根据所述第二脉宽调制循环比率来周期性地分开所述互相啮合的涡旋构件,从而调节所述涡旋压缩机的所述容量。
10.如权利要求9所述的方法,其中,所述第二速度是所述第一速度的一半,并且所述第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,并且所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
12.如权利要求9所述的方法,进一步包括以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,从而根据所述目标容量来调节所述涡旋压缩机的容量。
13.一种系统,包括:
具有互相啮合的涡旋构件和电机的涡旋压缩机;
通过分开所述互相啮合的涡旋构件来调节所述涡旋压缩机容量的涡旋分开系统;
连接到所述电机和所述涡旋分开系统的控制器,所述控制器确定所述涡旋压缩机的目标容量,当所述目标容量在第一预定容量范围内时以第一速度操作所述电机,当所述目标容量在第二预定容量范围内时以第二速度操作所述电机,根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第一脉宽调制循环比率,并且根据所述第一脉宽调制循环比率来操作所述涡旋分开系统,从而调节所述涡旋压缩机的所述容量。
14.如权利要求13所述的系统,其中,所述第二速度是所述第一速度的一半,并且所述第一预定容量范围为从大约50%的容量到大约100%的容量,所述第二预定容量范围为从大约5%的容量到大约50%的容量。
15.如权利要求13所述的系统,所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个均包括上容量范围和下容量范围,并且所述系统进一步包括连接到所述控制器的延迟抽吸系统,所述延迟抽吸系统通过选择性地打开至少一个阀来将压力从所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放来调节所述涡旋压缩机的所述容量,所述控制器通过在所述目标容量处于在所述下容量范围中的一个内时打开所述至少一个阀、并且当所述目标容量在所述上容量范围的一个内时关闭所述至少一个阀来操作所述延迟抽吸系统。
16.如权利要求13所述的系统,所述第一预定容量范围和所述第二预定容量范围每个包括上容量范围和下容量范围,并且所述系统进一步包括连接到所述控制器的延迟抽吸系统,所述延迟抽吸系统通过选择性地打开至少一个阀来将压力从所述涡旋压缩机的所述互相啮合的涡旋构件内的至少一个中间室中释放来调节所述涡旋压缩机的所述容量,其中,当所述目标容量在所述下容量范围中的一个内时,所述控制器根据所述第一脉宽调制循环比率来打开所述至少一个阀并且操作所述涡旋分开系统,并且当所述目标容量在所述上容量范围中的一个内时,所述控制器根据所述目标容量和所述第一速度或第二速度来确定第二脉宽调制循环比率,并且根据所述第二脉宽调制循环比率来周期性地打开所述至少一个阀。
17.如权利要求16所述的系统,其中,所述第一预定容量范围的所述上部分为从大约67%到大约100%,所述第一预定容量范围的所述下部分为从大约50%到大约67%,所述第二预定容量范围的所述上部分为从大约33%到大约50%,所述第二预定容量范围的所述下部分为从大约5%到大约34%。
18.如权利要求15所述的系统,进一步包括连接到所述控制器的制冷剂注入系统,所述制冷剂注入系统通过以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,来调节所述涡旋压缩机的所述容量,所述控制器根据所述目标容量来操作所述制冷剂注入系统。
19.如权利要求16所述的系统,进一步包括连接到所述控制器的制冷剂注入系统,所述制冷剂注入系统通过以比所述涡旋压缩机的抽吸压力更高的压力选择性地将制冷剂注入到所述互相啮合的涡旋构件的中间室中,来调节所述涡旋压缩机的所述容量,所述控制器根据所述目标容量来操作所述制冷剂注入系统。
20.如权利要求18所述的系统,其中,所述制冷剂注入系统包括将所述涡旋压缩机的壳体的注入配件与所述中间室连接的柔性管和允许所述壳体的所述注入配件与所述中间室之间的连接的可滑动连接器中的至少一个。
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